socket网络编程(一)：最简单的一收一发

本文主要是介绍socket网络编程(一)：最简单的一收一发，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

学习网络编程的最好方法就是找个实际点的东西做一做，本文实现一个超级超级简单的一收一发的demo。为了符合一般的网络编程开发思维，还是定义一方位client，一方为server。

恩，写到网络编程自然是要说到socket(套接字)这东西的,书本上说的socket是指一种二元关系<IP地址，端口>可以用来标示一个机器上的一个进程，使得网络上的两部机器之间可以建立通讯，其中IP地址标示了哪一部机器，端口标示了该机器上的哪一个进程。而在实际上所说的socket实则是在TCP/IP模型中的应用层和下面的层之间搭建的一个方便软件开发人员使用的软件抽象层。

这里写图片描述

在Linux中,socket最终也是以一个文件的形式来实现，可以对它进行打开–读/写–关闭的操作。因此，可以想到socket通讯的过程就是通讯双方各自维护一个，然后对远方的文件进行写操作，对自己的文件进行读操作来实现通讯。

socket的通讯流程如下：
这里写图片描述

本文的demo主要以TCP通讯的socket实现。
依照上图的逻辑，首先是client的实现,主要希望结合代码来讲，说以主要的说明都在注释里面

#include<bits/stdc++.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
//缓冲区最大长度
int const MAXLINE=4096;
//一些启动的提示信息
void start_client_msg()
{cout<<"client start"<<endl;
}int main(int argc,char** argv)
{int sockfd,n;//发送和接受缓冲区char recv_buffer[MAXLINE],send_buffer[MAXLINE];//服务端地址sockaddr_in serveraddr;if(argc != 2){cout<<"please press ./client serverip"<<endl;return 0;}//判断参数是否合法if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){//创建一个TCP的socket/*函数原型：int socket(int domain, int type, int protocol);参数依次为：地址族（一般我们都使用IPV4所在的AF_INET）socket类型：SOCK_STREAM(TCP用)、SOCK_DGRAM(UDP用)、SOCK_RAW(原始套接字)（只列举这三个最常用的）其实也很容易记忆，TCP是面向字节流的，UDP是面向用户数据报文的，原始套接字在ping程序中会使用到。协议：这个一般填0，内部会为我们自动匹配的返回：返回值是一个socket的文件描述符，是一个int类型的数，socket创建失败返回-1*/cout<<"create socket error:"<<strerror(errno)<<",errno:"<<errno<<endl;return 0;}memset(&serveraddr,0,sizeof(sockaddr_in));
//设置服务端的地址族和端口serveraddr.sin_family=AF_INET;//IPV4serveraddr.sin_port=htons(3456);//端口
//这里是把点分十进制转换成二进制整数if(inet_pton(AF_INET,argv[1],&serveraddr.sin_addr)<=0){//到此serveraddr结构体中，包含了远方的地址和端口等信息，接下来就是进行连接了cout<<"inet_pton error for"<<argv[1]<<endl;return 0;}start_client_msg();//发起连接if(connect(sockfd,(sockaddr*)&serveraddr,sizeof(serveraddr))<0){/*函数原形：int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);参数依次为：socket描述符：本地所创建的进行连接的socket服务端的结构体：远端的信息结构体的大小返回：返回状态码*/cout<<"create socket error:"<<strerror(errno)<<",errno:"<<errno<<endl;return 0;}while(1){//到这里就连接成功了开始发送数据进行交互了cout<<"send message to server :";//接收用户输入fgets(send_buffer,MAXLINE,stdin);if(send(sockfd,send_buffer,strlen(send_buffer),0)<0){/*参数依次为：socket描述符缓冲区缓冲区长度*/cout<<"send msg error:"<<strerror(errno)<<",errno:"<<errno<<endl;return 0;}//发送用户输入//清空输入memset(send_buffer,0,sizeof(send_buffer));//接收服务端返回的信息n = recv(sockfd,recv_buffer,MAXLINE,0);recv_buffer[n]='\0';/*参数依次为：socket描述符缓冲区缓冲区长度返回值：接收到的字节长度*///这里需要注意返回的数据是不包含结束符的，需要我们自己加上cout<<"message form server:"<<recv_buffer<<endl;//清空输入memset(recv_buffer,0,sizeof(recv_buffer));}close(sockfd);return 0;
}

上面可以看到客户的socket并没有进行端口的配置，这是因为在进行connect的时候系统会为这一个本地socket自动分配一个大于1024的端口号。

下面是server的代码

#include<bits/stdc++.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
int const MAXLINE=4096;
//启动信息
void server_start_msg()
{cout<<"server start"<<endl;
}int main(int argc,char** argv)
{//服务端需要两种套接字，一种是监听套接字（1个），一种是连接套接字(一个或多个)int listenfd,connfd;sockaddr_in servaddr;char buffer[MAXLINE];int n=0;//创建套接字if((listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){//首先创建监听套接字cout<<"create socket error:"<<strerror(errno)<<",errno:"<<errno<<endl;return 0;}memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));servaddr.sin_family=AF_INET;//IPV4//htonl把32位整形数转化位网络字节序，htons转换的则是16位整形数servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//监听任意地址servaddr.sin_port = htons(3456);//服务端的端口//绑定套接字和<ip,端口>if(bind(listenfd,(sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr)) == -1){/*服务端需要把监听套接字和设立的特定端口IP绑定，不然的话客户端是不知道要连接的服务端的端口的，进行绑定之后这个listenfd的套接字就会监听互联网中对本机3456端口发起连接的请求。*/cout<<"bind socket error:"<<strerror(errno)<<",errno:"<<errno<<endl;return 0;}//等待队列最大长度10server_start_msg();if(listen(listenfd,10)==-1){/*设置监听队列，这里会在内核中维护一个队列，如果某一时刻收到11个连接请求，第11个请求则会被拒绝，前10个请求会存在监听队列中等待处理。*/cout<<"listen socket error:"<<strerror(errno)<<",errno:"<<errno<<endl;}cout<<"waiting for client request"<<endl;try{while (1) {if ((connfd = accept(listenfd, (sockaddr *) NULL, NULL)) == -1) {/*函数原形：int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);参数依次为：套接字接收地址套接字长度返回：返回一个新的套接字描述符*//*调用accept之后，进程会进入阻塞状态，直到接收到一个连接请求，然后会创建一个新的套接字来维护这次连接，然后返回这个连接套接字的描述符*/cout << "accept socket error:" << strerror(errno) << ",errno:" << errno << endl;}//endif 接受一个请求//接收客户端的消息n = recv(connfd, buffer, MAXLINE, 0);buffer[n] = '\0';cout << "recv msg from client:" << buffer << endl;//清空缓冲区memset(buffer, 0, sizeof(buffer));//写入数据sprintf(buffer, "this is the response from server\n");//发送send(connfd, buffer, MAXLINE, 0);}//一收一答回复//关闭本次连接}catch(...) {close(connfd);//关闭服务器监听close(listenfd);}return 0;
}